Что такое коэффициент армирования бетона

Обновлено: 20.05.2024

Что такое коэффициент армирования бетона

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Concrete and won concrete construction

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 63.13330.2012 с СП 63.13330.2018 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2013-01-01

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева - институт ОАО "НИЦ "Строительство".

Изменение N 1 к СП 63.13330.2012 - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева - институт АО "НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики. Изменение N 1 к СП 63.13330.2012 подготовлено к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет.

Пункты, таблицы, приложения, в которые внесены изменения, отмечены в настоящем своде правил звездочкой.

Изменения N 2, 3 внесены изготовителем базы данных

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и содержит требования к расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Свод правил разработан авторским коллективом НИИЖБ им.А.А.Гвоздева - института ОАО "НИЦ "Строительство" (руководитель работы - д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев; доктора техн. наук А.С.Залесов, A.И.Звездов, Е.А.Чистяков, канд. техн. наук С.А.Зенин) при участии РААСН (доктора техн. наук В.М.Бондаренко, Н.И.Карпенко, В.И.Травуш) и ОАО "ЦНИИпромзданий" (доктора техн. наук Э.Н.Кодыш, Н.Н.Трекин, инж. И.К.Никитин).

Изменение N 3 к своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель организации-разработчика - д-р техн. наук А.Н.Давидюк, руководитель темы - канд. техн. наук В.В.Дьячков; Д.Е.Климов, С.О.Слышенков).

1* Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, эксплуатируемых в климатических условиях России (при систематическом воздействии температур не выше 50°С и не ниже минус 70°С), в среде с неагрессивной степенью воздействия.

Свод правил устанавливает требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого, мелкозернистого, легкого, ячеистого и напрягающего бетонов и содержит рекомендации по расчету и конструированию конструкций с композитной полимерной арматурой.

Требования настоящего свода правил не распространяются на проектирование сталежелезобетонных конструкций, фибробетонных конструкций, бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и других специальных сооружений, а также на конструкции, изготовляемые из бетонов средней плотностью менее 500 и свыше 2500 кг/м, бетонополимеров и полимербетонов, бетонов на известковых, шлаковых и смешанных вяжущих (кроме применения их в ячеистом бетоне), на гипсовом и специальных вяжущих, бетонов на специальных и органических заполнителях, бетона крупнопористой структуры.

2* Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 4.212-80 Система показателей качества продукции. Строительство. Бетоны. Номенклатура показателей

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия

ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования

ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент

ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытания

ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 12730.0-78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости

ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Метод определения плотности

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 13087-81 Бетоны. Методы определения истираемости

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.

ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические требования

ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры

ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 25781-83 Формы стальные для изготовления железобетонных изделий. Технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 27005-2014 Бетоны легкие и ячеистые. Правила контроля средней плотности

ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора составов

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 33530-2015 (ISO 6789:2003) Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых соединений. Ключи моментные. Общие технические условия

ГОСТ Р 52085-2003 Опалубка. Общие технические условия

ГОСТ Р 52086-2003 Опалубка. Термины и определения

ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А 500С и В 500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

СП 2.13130.2012 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" (с изменением N 1)

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"

СП 50.13330.2012 "СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий"

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменением N 1)

Коэффициент армирования

Коэффициент армирования — один из самых значимых моментов при строительных работах. Полноценное знакомство с таблицей коэффициента армирования железобетонных конструкций на 1 м3 бетона оказывается крайне полезным для застройщиков и заказчиков. Обязательно надо интересоваться правилами расхода арматуры и ее расчета, требованиями СНиПа.

Нормы и требования

Коэффициент армирования — это важный процентный показатель, который обязательно должен учитываться при строительных работах. Он вычисляется как частное от деления суммарного сечения упрочняющих деталей на сечение бетонной массы, которая должна быть ими усилена. Правильный расчет всегда должен исходить из указаний СНиПа. Занижение показателя необратимо ухудшит свойства несущей конструкции.

Завышение же будет означать превышение нормативов по материалоемкости и удорожание строительных работ.

К армированию применимы положения СНиПа 2.03.01-84. Надо также учитывать приложение к этому документу, предназначенное для строений из монолитного железобетона и проектных материалов. Ключевые параметры эксплуатации усиливающих стержней и свойства этих блоков приведены в ГОСТе 10884, принятом в 1994 году. Строительные нормы и правила гласят, что расчет по предельным состояниям должен застраховать от:

любых разрушений конструкций при нормальной эксплуатации;
дестабилизации конструкционных форм;
чрезмерного нарастания усталости металла (в сравнении с обычной инженерной практикой).

Бетонное основание может быть оформлено с применением не менее чем 2 неразрывных каркасов. Их создают, фиксируя стержни внахлест. Подобное решение лучше всего показывает себя в частном домостроении. Промышленное и иное капитальное строительство в основном подразумевает сварочное соединение.

Но поскольку любая сварка ослабляет конструкции, нужно вводить поправочные коэффициенты, а какие именно, разберутся лишь технологи.

Минимальная величина

Наименьший допустимый показатель усиления железобетонных конструкций на 1 м3 бетона лучше всего представить в виде лаконичной таблицы.

Расположение элемента и его использование

Минимальный процент от сечения для бетонов до В15 включительно

Минимальный процент от сечения для бетонов от В20 до В22,5 включительно

арматура перекрывающих плит, поддерживающая их прочность при плоскостном изгибе; усилители несущих перемычек, расположенных выше проемов окон и дверей

вертикальная стенная арматура, поддерживающая крепость стены при внецентровом сжатии, в зависимости от соотношения общей длины конструкции и толщины монолита

Формула расчета

Но стандартная таблица выручает не всегда. Существует ряд ситуаций, когда усиление железобетона не может ограничиться несколькими типовыми показателями. В этих случаях правильно разобраться с величиной расхода арматуры помогут дополнительные вычисления. Определить процент армирования несложно. Массу каркаса следует поделить на массу монолитной заливки и увеличить результат в 100 раз. Такой подход отлично работает с:

Все, что нужно знать об армировании бетона

Бетон представляет собой один из наиболее популярных материалов для строительства, что может применяться практически на всех этапах постройки зданий. Но, несмотря на то что он отличается высокой прочностью, возможна его деформация под влиянием природных и антропогенных факторов. Известно, что бетон отлично выдерживает такой вид воздействия, как усадка, и очень плохо – растяжение.

Если нагрузка неравномерна, то области растяжения создают в бетоне трещины, из-за чего начинается разрушение постройки. Поэтому для увеличения прочности этого материала применяется армирование бетона. Попробуем разобраться, какие бывают его виды, что это за технология, и как правильно ее воплотить в жизнь.

Что это такое и зачем нужно?

По своей сути, армирование представляет собой усиление бетона металлическим каркасом, который обычно создается из арматуры. Основной задачей такой процедуры будет компенсирование недостатка бетона в пластичности. Кроме того, армированный материал отличается большей способностью к растяжению и излому. Прочность арматурного соединения с бетоном довольно большая. Она не будет деформироваться даже при довольно серьезных перепадах температур по причине того, что коэффициенты их теплорасширения являются практически одинаковыми. Укрепление бетона позволяет перераспределить нагрузку в области растягивания балок из-за того, что сталь имеет большую упругость. А бетон помогает уберечь сталь от перегревания и коррозии.

Для максимальной надежности соединения бетона и арматуры ее поверхность делают рельефной. Она бывает различной:

кольцевая;
серповидная;
4-сторонняя;
смешанная.

Последние 2 типа позволяют получить максимально качественный результат сцепления. Чтобы возводимая постройка была прочной, потребуется придерживаться нормы расходования стали и заливки бетона. Но следует сказать, все будет индивидуально. Например, для фундамента ленточного типа потребуется где-то 150-200 килограммов на 1 кубометр. А для перекрытий из бетона несущего формата – около 200 килограммов. Добавим, что ранее для армировки бетона применялась лишь металлическая решетка, сделанная из стали. Сегодня же используются еще и высокопрочные соединения из стекла, базальта и углерода.

Очень часто применяется бетон, что был армирован стеклопластиком. Такое сочетание не только имеет отличные показатели стойкости к износу, но и позволяет существенно облегчить этот материал.

Теперь следует сказать несколько слов о том, какие бывают виды армирования. Конструкционно армирование бетона подразделяют на такие категории:

монолитное;
дисперсное;
выполненное с применением сетки.

Теперь расскажем о каждом несколько подробнее. Армирование монолитного типа обычно используется в создании железобетонных блоков в промышленных условиях. Такая методика заключается в монтаже каркасного типа прутьев в один либо несколько слоев. Но они должны быть соединены при помощи проволоки, как поперек, так и вертикально. Должны получиться крупные ячейки, имеющие размер до 20 сантиметров.

Армирование дисперсного характера представляет собой добавление в бетонный раствор, что еще не успел полностью застыть, мелкодисперсных компонентов. Речь обычно идет о фибре. Обычно она делается на основе базальта, полипропилена или стали, стекловолокна. Но наиболее активно тогда используется бетонное армирование частицами стекловолокна.

В третьем случае применение сетки объясняется в первую очередь тем, что ее монтаж очень прост. Она может быть: композитной, из железа или полимеров. Сетки, выполненные из стали, продаются уже готовые к применению с габаритами 50 на 200 сантиметров или 150 на 200 сантиметров. Диаметр их ячеек может колебаться от 150 до 200 миллиметров.

Более надежными являются полимерный и композитный варианты. Причина – они почти не подвержены коррозионному воздействию.

Варианты для разных конструкций

Армирование конструкций из бетона нередко бывает дополнительным, хотя чаще это обязательный шаг повышения прочности бетона. Часто как арматура могут использоваться разные решения: проволока из стали, стальные прутки разного диаметра, арматура из пластика, арматура композитно-полимерного типа. Кроме того, существует 2 типа соединения различного рода армирующих частей в одну конструкцию: связывание при помощи мягкой вязальной проволоки и скрепление элементов при помощи сварки электродугового типа. И многих интересует вопрос, как же лучше соединить элементы.

Конечно, в промышленных условиях обычно применяют сварку. Из-за того что этот процесс очень ответственный, им обычно занимаются только специалисты, что имеют высокую квалификацию и большой опыт. А дома, конечно, будет лучше применить проволоку 2-3-миллиметрового диаметра. Иногда есть даже смысл вязать ее в 2 слоя. Одновременно сварено либо связано должно быть не менее 50% мест пересечения отдельных конструкционных частей и соединений. Далее более подробно рассмотрим разные варианты для различных конструкций.

Для стяжки пола и потолка

Для проведения армирования стяжки потолочного либо напольного типа обычно используют специальную решетку из металла либо сетку.

Для ленточного фундамента

Если требуется произвести армирование фундамента ленточного типа, то применяют сварной либо вязаный вариант в форме квадрата, что состоит из 4-х прутьев арматуры и более. Такой пояс должен быть сделан по всему фундаментному периметру. Такой вариант армировки считается одним из наиболее надежных. Он замечательно противостоит всем типам нагрузок механического типа.

Для колонн и столбов

При необходимости армирования колонн, столбов и такого типа фундаментов применяется вариация предыдущего метода. Вариацией этот метод назван потому, что в прошлом случае все производится горизонтально, а тут все будет происходить вертикально. Чтобы сэкономить металл, для армирования конструкций вертикального типа можно применить один либо несколько стержней, что будут работать лишь на растягивание.

Следует добавить, что данный тип армирования лучше применить лишь под не очень большие нагрузки.

Для масштабных фундаментных плит

Для осуществления армирования масштабных плит для фундамента либо блоков такого типа обычно применяют так называемое «комбинированное» армирование. Иногда его еще называют двойное. Его суть состоит в том, что поначалу производится укладывание решетки из стали либо сетки, после чего внутрь заливаемой конструкции происходит установка армирующего пояса. Причем это происходит по такому же принципу, как в случаях, описанных выше.

Правила укладки арматуры

Теперь поговорим о различных правилах укладки арматуры, соблюдение которых даст возможность сделать бетон прочным и максимально надежным.

Сборку и установку конструкции следует производить так, чтобы арматура, вообще, не касалась опалубки. После заливания бетона высота защитного слоя поверх металла не должна превышать 20 миллиметров.
При создании фундаментов арматурное волокно следует погрузить в «тело», что будет заливаться на расстояние минимум 50 миллиметров от дна котлована. Для установки требуемого уровня высоты применяют кирпич, крупнофракционный щебень либо спецподставки, выполненные из пластика.
Если арматура ранее уже использовалась, то ее не следует применять для усиления мест будущей постройки, что будут находиться под серьезной нагрузкой. Подобную арматуру можно использовать разве что для потолочной стяжки либо создания пола.
Расстояния между частями узлового характера должны быть где-то 25-30 сантиметров. Чтобы усилить прочность, возможно снижение размера ячеек до 100 миллиметров. Дальнейшее снижение проводить не следует по причине того, что заливаемый бетон может попросту «не пройти» через ячейки, и в конструкции будут пустоты, что потом могут стать источником серьезных проблем.
Наличие небольшой ржавчины на элементах из стали не следует причислять к дефектам. К тому же ржавчину зачищать не следует, а уж тем более закрашивать ее. Наличие краски на металле может существенно ухудшить сцепление металлического элемента и бетона.
Нельзя производить погружение армирующего пояса в опалубку, что уже была залита бетоном. Поначалу следует смонтировать арматуру, установить ее и лишь потом можно заливать бетон.
Для армировки не следует применять такие материалы, как прутья, длина которых составляет до 100 сантиметров, сталь листового типа, демонтированные трубы, алюминиевые прутья, рельсы, сетку-рабицу. Отметим, что применение слишком коротких прутьев может существенно снизить устойчивость бетона к износу.
Прутья лучше будет связывать, а не сваривать, по причине того что швы сварочного типа больше подвержены деформации.
Не менее 50% соединений должны быть связаны или сварены.
Чтобы защитить металл от ржавчины, следует добавлять в бетон спецдобавки гидроизоляционного типа. Их применение даст возможность очень существенно увеличить долговечность сооружения.
Для создания максимально качественного армирования не будет лишним оклеить пергамином внутреннюю сторону досок опалубки. Это позволит предотвратить слишком быстрое испарение влаги при армировании бетона, а также сделает залитую поверхность максимально ровной. Кроме того, это позволит продлить долговечность щитов.
При армировании пола и стен следует помнить о том, что необходимо оставить отверстия для вентиляции и электрических проводов.
Следует не допускать попадания на арматуру различных маслянистых веществ, ведь тогда сцепление с бетоном станет очень затруднительным.
Для армировки разных объектов может применяться разная арматура, у которой должна быть своя минимальная толщина. Кроме того, она может производиться как в готовых мотках, так и в прутьях. При подборе следует принимать в расчет нагрузки предельного типа, а также назначение армируемой площади. Чем больше нагрузка, тем больший диаметр должны иметь прутья.
Бетон должен полностью скрывать армирование. В противном случае основание будет гнить и окисляться.
Армирующая поверхность не должна создавать каких-либо препятствий для распределения бетона по всей площади заливки.
Материал по поверхности должен быть распределен максимально равномерно. Для этого можно применить подборки.

Тут, правда, следует уточнить, что при армировании бетона фиброволокном их применять категорически запрещено.

В следующем видео вас ждут армирование и опалубка мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Расход арматуры на 1 м3 бетона фундамента: нормы армирования

При возведении крупных промышленных и жилых строительных объектов вопроса о том, сколько арматуры требуется на заливку 1 м3 бетона, не возникает: нормы ее расхода регулируются соответствующими ГОСТами (5781-82, 10884-94) и изначально закладываются в проект. В частном строительстве, где мало кто обращает внимание на требования нормативных документов, придерживаться норм расхода арматурных изделий все-таки следует, так как это позволит создать надежные бетонные конструкции, которые прослужат вам долгие годы. Для определения таких норм можно воспользоваться несложной методикой, позволяющей вычислить их с помощью несложных расчетов.

Арматурный каркас напрямую определяет эксплуатационные характеристики фундамента

Формула процента армирования железобетонных конструкций – соотношение бетона

В процессе длительной эксплуатации строительные конструкции подвергаются воздействию сжимающих и изгибающих нагрузок, а также крутящих моментов. Для усиления выносливости железобетона и расширения сферы его использования выполняется усиление бетона арматурой. В зависимости от массы каркаса, диаметра прутков в поперечном сечении и пропорции бетона изменяется коэффициент армирования железобетонных конструкций.

Разберемся, как вычисляется данный показатель согласно требованиям стандарта.

Для того, чтобы армирование выполняло свое назначение, необходимо расчитать усиление бетона, соответствующий минимальному проценту

Процент армирования колонны, балки, фундаментной основы или капитальных стен определяется следующим образом:

масса металлического каркаса делится на вес бетонного монолита;
полученное в результате деления значение умножается на 100.

Коэффициент армирования бетона – важный показатель, применяемый при выполнении различных видов прочностных расчетов. Удельный вес арматуры изменяется:

при увеличении слоя бетона показатель армирования снижается;
при использовании арматуры большого диаметра коэффициент возрастает.

Для определения армирующего показателя на подготовительном этапе выполняются прочностные расчеты, разрабатывается документация и делается чертеж армирования. При этом учитывается толщина бетонного массива, конструкция металлического каркаса и размер сечения прутков. Данная площадь определяет нагрузочную способность силовой решетки. При увеличении сортамента арматуры возрастает степень армирования и, соответственно, прочность бетонных конструкций. Целесообразно отдать предпочтение стержням диаметром 12–14 мм, обладающим повышенным запасом прочности.

Показатель армирования имеет предельные значения:

минимальное, составляющее 0,05%. При удельном весе арматуры ниже указанного значения эксплуатация бетонных конструкций не допускается;
максимальное, равное 5%. Превышение указанного показателя ведет к ухудшению эксплуатационных показателей железобетонного массива.

Соблюдение требований строительных норм и стандартов по степени армирования гарантирует надежность конструкций из железобетона. Остановимся более детально на предельной величине армирующего процента.

Чтобы гарантировать надежность конструкций из железобетона, необходимо соблюдать требования строительных норм

Сохранение прочности

Бетон создает защиту стали от влияния факторов внешней среды (влаги, химических веществ), поэтому металл должен быть полностью укрыт раствором. Любые манипуляции с железобетонным объектом типа алмазного бурения, резки, отделения частей, образования сквозных тоннелей в стене приводят к значительному уменьшению потенциала прочности.

Все работы, нарушающие монолитность железобетонной конструкции, должны проводиться с учетом схемы расположения и пространственной структуры каркаса.

Минимальный процент армирования в конструкциях из железобетона

Рассмотрим, что выражает минимальный процент армирования. Это предельно допустимое значение, ниже которого резко повышается вероятность разрушения строительных конструкций. При показателе ниже 0,05% изделия и конструкции нельзя называть железобетонными. Меньшее значение свидетельствует о локальном усилении бетона с помощью металлической арматуры.

В зависимости от особенностей приложения нагрузки минимальный показатель изменяется в следующих пределах:

при величине коэффициента 0,05 конструкция способна воспринимать растяжение и сжатие при воздействии нагрузки за пределами рабочего сечения;
минимальная степень армирования возрастает до 0,06% при воздействии нагрузок на слой бетона, расположенный между элементами арматурного каркаса;
для строительных конструкций, подверженных внецентренному сжатию, минимальная концентрация стальной арматуры достигает 0,25%.

При выполнении усиления в продольной плоскости по контуру рабочего сечения коэффициент армирования вдвое превышает указанные значения.

Зачем нужно производить контроль использования арматуры?

Расчет количества арматуры необходим для прочности сооружения, а также сокращения затрат на строительство.
Расход арматуры на куб бетона позволяет определить требуемое количество материала — бетонной составляющей и каркаса. Если стальных элементов будет недостаточно, то конструкция получится непрочной. Если же прутьев закладывают намного больше, чем необходимо — это понесет дополнительные затраты, причем в этом нет необходимости. Поэтому количество арматуры в 1 м³ бетона рассчитывают, согласно 3-м основным сведениям о постройке:

вид почвы;
расчет арматурных прутков;
нагрузка фундаментной плиты.

Чтобы точно понять какой Ø и шаг закладки необходим при возведении основания, необходимо провести вычисления или закладывать элементы с большим запасом по прочности и минимальным шагом.

Коэффициент армирования – предельное значение для монолитных фундаментов

Желая обеспечить повышенный запас прочности конструкций из железобетона, нецелесообразно превышать максимальный процент армирования.

Нецелесообразно превышать максимальный процент армирования, чтобы обеспечить повышенный запас прочности конструкций

Это приведет к негативным последствиям:

ухудшению рабочих показателей конструкции;
существенному увеличению веса изделий из железобетона.

Государственный стандарт регламентирует предельную величину уровня армирования, составляющую пять процентов. При изготовлении усиленных конструкций из бетона важно обеспечить проникновение бетона в глубь арматурного каркаса и не допустить появления воздушных полостей внутри бетона. Для армирования следует использовать горячекатаный пруток, обладающий повышенной прочностью.

Особенности расчетов

В железобетоне используют только горячекатаную сталь высокого класса, так как она устойчива к коррозии и крепка. Чтобы сваренный металлический каркас, расположенный в бетоне, сделал свое дело, необходим точный расчет, позволяющий уточнить, сколько и какие материалы необходимы. Важность расчетов сложно переоценить. Они выполняются с привлечением технических формул, где учтены сопротивление используемых стройматериалов, соотношение предельно допустимых нагрузок к закладываемым и другие параметры. А также стандартные вычисления предусматривают тип фундамента, наличие дополнительных конструкционных элементов, марку бетона, несущие нагрузки. По окончании математической части все данные наносят на чертеж, где представлена схема армирования. Из проекта исполнители знают, сколько и какого вида стальных стержней нужно взять. А также стоит учесть в каком порядке их расположить и связать.

Какова величина защитного слоя бетона

Для предотвращения коррозионного разрушения силового каркаса следует выдерживать фиксированное расстояние от стальной решетки до поверхности бетонного массива. Этот интервал называется защитным слоем.

Его величина для несущих стен и железобетонных панелей составляет:

1,5 см – для плит толщиной более 10 см;
1 см – при толщине бетонных стен менее 10 см.

Размер защитного слоя для ребер усиления и ригелей немного выше:

2 см – при толщине бетонного массива более 25 см;
1,5 см – при толщине бетона меньше указанного значения.

Важно соблюдать защитный слой для опорных колонн на уровне 2 см и выше, а также выдерживать фиксированный интервал от арматуры до поверхности бетона для фундаментных балок на уровне 3 см и более.

Величина защитного слоя различается для различных видов фундаментных оснований и составляет:

3 см – для сборных фундаментных конструкций из сборного железобетона;
3,5 см – для монолитных основ, выполненных без цементной подушки;
7 см – для цельных фундаментов, не имеющих демпфирующей подушки.

Строительные нормы и правила регламентируют величину защитного слоя для различных видов строительных конструкций.

Сколько арматуры понадобится на 1 кубометр бетона?

Количество арматуры на 1 м3 зависит от типа ЖБИ (плитный или ленточный фундамент, перемычки над проёмами, монолитное перекрытие) и условий его работы; класса металлопроката и марки бетона. Если речь идёт об основании, то ключевыми параметрами будут его вид, площадь здания, вес и нагрузки от его конструкций, грунт, сейсмоопасность в регионе и другие факторы, которые учитываются архитекторами при проектировании в каждом отдельном случае. Например, для ленты глубиной до 60 см каркас выполняют в двух уровнях, а при большем заглублении их количество увеличивают, располагая ряды с шагом 40 см.

Расчёт представляет собой сложную техническую задачу и по плечу только специализированной проектной организации. Он должен выполняться отдельно для различных типов ЖБ конструкций (балка, лента фундамента, колонна) и условий их работы. Например, для перекрытия средняя цифра расхода составляет около 110-120 кг/куб, а для колонн — до 350 кг на 1 м3.

Для количественной оценки пользуются коэффициентом армирования: μ = [Sa/(В∙Н)]∙100%, где:

Sa — площадь поперечного сечения стержней;
В — ширина изделия (плиты, ленты);
Н — его высота.

Исходные данные

Для проведения грамотного расчета необходимо владеть следующей информацией:

на фундаменте какого типа предполагается возвести здание;
какую площадь займет монолит;
фундамент какой толщины выдержит надземную часть;
какой тип грунта будет играть роль основания дома;
какая арматура (диаметр, класс) будет использоваться при возведении монолита.

При строительстве легкого деревянного домика и при сооружении плитного фундамента на грунтах с хорошей несущей способностью обычно используют арматуру диаметром не более 10 мм.

Слабые грунты или большой вес постройки вынуждают применять более мощные арматурные стержни – до 14-16 мм.

Перевод погонных метров в тонны

Чтобы перевести погонный метраж в килограммы или тонны нужно обладать информацией о том, сколько весит 1 метр данной металлопродукции определённого диаметра. Самые распространённые виды имеют следующие показатели:

Показатели массы элемента, повышающего прочность, для 1 м³:

Показатели массы металлоизделия для ленточного фундамента (из примера №2):

10-240*617=148080 г (148,08 кг).
6-300*222=66600 (66,6 м).
Общий вес – 148,08+66,6=215,4 килограмма (0,216 т).

Рассчитать, сколько понадобится материалов для создания армирующей несущей конструкции любого фундамента не составит труда, если знать обозначенные выше принципы. Это нужно для того, чтобы приобрести достаточное количество стройматериалов и избежать лишних затрат.

Как правильно сделать расчёт арматуры и армировать фундамент

Собственноручное производство железобетонного фундамента — наиболее ответственный из всех этапов строительства. Требуемая жёсткость и прочность обеспечивается закладной арматурой, поэтому сегодня мы устраним пробелы в понимании функций армирования и поясним методологию расчёта арматуры для фундамента.

Как работает фундаментное армирование

Бетон обладает превосходной прочностью на сжатие. Это означает, что если бетонный брусок поместить под пресс, он начнёт разрушаться только под очень высоким давлением.

Реалии эксплуатации ЖБИ таковы, что нельзя точно предусмотреть, какие силы будут действовать в отдельно взятой точке массива. Всё потому, что конфигурация бетонного изделия значит не так много, как физико-механические характеристики основы, на которой это изделие установлено. А они почти всегда непредсказуемы.

Нагрузка в бетоне распределяется неравномерно. Максимальное напряжение приходится на точку опоры, при этом всегда действует правило рычага — сила возрастает пропорционально плечу воздействия. Если подвесить бетонную балку за оба края, воздействие на центр будет напрямую зависеть от длины балки.

Также интересен характер и направление деформаций в разных точках. При изгибе одна сторона будет сжиматься, но это, как мы выяснили, не сулит больших неприятностей.

Гораздо хуже, что с обратной стороны изделия бетон будет растягиваться, что при невысоких показателях упругости выльется в трещину и слом.

Главная задача арматуры — не позволить бетону растягиваться. Это достигается за счёт сил трения, которые передают нагрузку от бетонного слоя закладным элементам, имеющим модуль упругости гораздо выше, чем у бетона. И, конечно, арматура должна быть распределена максимально равномерно, чтобы каждый отдельный участок конструкции не имел слабых мест с плохой перевязкой. Иначе армирование теряет всякий смысл.

Чем укрепляют фундамент

Существует два типа арматуры. Рабочая арматура выполняет непосредственную функцию армирования — принимает на себя нагрузку в приложенной плоскости. Конструктивная арматура служит для упорядочивания линий рабочего армирования в слое бетона и получения дополнительных связей, если это необходимо.

В качестве рабочей арматуры традиционно используется горячекатаные стержни периодического или гладкого профиля по ГОСТ 5781–82. Стальная арматура может быть свариваемой и несвариваемой, в зависимости от термомеханического укрепления и области использования.

Для фундамента в качестве рабочего армирования целесообразно применять именно периодический профиль, который обладает наивысшим показателем сцепления с окружающей массой. Вспомогательное армирование, напротив, выполняется гладкими стержнями, хотя это не категоричное правило.

Важен и материал, марка стали определяет класс арматуры. Наиболее востребованы для частного застройщика классы А400–А600: они наиболее широко распространены на строительных базах и не требуют специальных средств стыковки: весь каркас собирается вязкой. Всё чаще применяют композитную арматуру (ГОСТ 31938) из пластика, укреплённого углеродным и стекловолокном. Такая арматура значительно легче стальной и абсолютно не подвержена коррозии, а вот насколько это важно в рамках конкретного проекта — решать только вам.

Основные параметры армирования

В каждом конкретном расчёте есть ряд ключевых значений, описанных в пособии к СНиП 2.03.01:

Плотность закладки арматуры (коэффициент армирования). Определяется по поперечному срезу изделия как отношение суммы сечений арматурных стержней к сечению бетонной массы. Установленный нормами минимум — 0,05%, хотя коэффициент может увеличиваться по мере роста отношения длины сегмента к его высоте вплоть до 0,25%.
Толщина стержней. При длине сегмента свыше 3-х метров используется арматура диаметром не менее 12 мм, более 6-ти метров — свыше 14 мм, а при протяжённости от 10-ти метров — 16 мм и более.
Распределение армирования. Если фундамент имеет глубину около метра, то какую грань укреплять от растяжения: верхнюю или нижнюю? Что лучше — малое количество толстых стержней или много линий тонкой арматуры? На практике часто всю рабочую арматуру помещают у одной грани, разбивая на как можно большее число прутьев, не мешающих заливке бетона. Затем такой же пояс дублируется у противоположной грани.
Коэффициент надёжности (переармирование) — прямо вытекающее из предыдущего пункта понятие. Прочность фундамента может быть намеренно завышена в 2 или 3 раза на случай непредвиденных изменений в геоморфологии региона или при отсутствии на момент строительства завершённого проекта.

Последнее должно относиться к разряду исключений, но на практике так строится чуть ли не половина объектов ИЖС. Проблема в том, что без исчерпывающих проектных данных вы не имеете возможности точно установить вес здания, определить по нему достаточную площадь и глубину залегания, соответствующие опорной способности грунта, затем по нормативным пропорциям рассчитать линейные характеристики фундамента, а из них вывести оптимальные методы укрепления его структуры, адекватные расчётной нагрузке.

Конфигурация арматуры для НЗЛФ, ленты и плиты

Ленточные фундаменты, залегающие выше глубины промерзания, армируются каркасом прямоугольной формы. Между внешними рёбрами может располагаться неограниченное количество линий армирования, между которыми обязательно соблюдается нормативный просвет. Как правило, такие каркасы состоят из отдельно связанных модулей, длина которых удобна для транспортировки и установки. Конструктивная арматура здесь представлена П-образными или замкнутыми хомутами, опоясывающими прутья рабочего армирования каждые 0,6–1,1 метра.

Армирование прямого участка ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — конструктивная арматура (хомуты)

Заглубленные фундаменты укрепляются как и лента — каркасом. Линии армирования, как упоминалось, дублированы и сосредоточены у верхней и нижней граней. Дополнительно могут закладываться промежуточные линии, компенсирующие силы давления и пучения грунта, если того требует проект. Между собой армирование соединяется вертикальными прутьями. Это армирование выглядит как конструктивное, но оно же выполняет функцию рабочего, в значительной степени препятствуя скручивающим и боковым давящим деформациям.

Плита армируется наиболее просто: две арматурные сетки, каждая может состоять из нескольких слоёв. Разносятся сетки к верхней и нижней плоскости в соответствии с нормативным защитным слоём. Параметры арматурных сеток — табличные, прут и ячейка рассчитываются в зависимости от габаритов плиты. Что касается рёбер жёсткости под плитой, они формируются как и каркасы МЗЛФ, а затем скрепляются с сеткой плиты вертикальными прутьями конструктивной арматуры.

Вязка, установка и контроль

С линейными участками все просто, но ведь фундамент имеет повороты и пересечения. На них линии сходящихся каркасов соединяются гнутыми закладными элементами из арматуры того же сечения. Края устанавливаются с нахлёстом от 40 до почти 100 номинальных диаметров. Довольно распространена практика укрепления углов фундамента арматурными сетками 12х150х150 мм, особенно на слабых грунтах и в сейсмоопасных регионах.

Армирование примыканий и углов ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — поперечная арматура; 3 — вертикальная арматура; 4 — Г-образные хомуты

Мы уже описывали преимущества вязки арматуры перед сваркой и настоятельно рекомендуем использовать только этот метод, если речь не идёт о фундаментах специального назначения.

Каждый последующий сегмент каркаса устанавливается на дистанционных подкладках или кольцах, которые препятствуют нарушению защитных слоёв. Прутья на торцах связываются с нормативным перехлёстом, по 2–3 проволочных хомутах на каждом стыке.

В итоге армирующий каркас должен быть сформирован таким образом, чтобы по нему спокойно могли передвигаться люди. Перед заливкой каркас тщательно проверяется на прочность скрепления. Если при заливке бетоном разойдутся перевязки линий, это чревато полной выбраковкой всей конструкции. Поэтому во время заливки и усадки нужно уделять особое внимание положению и целостности соединений арматуры.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Процент армирования железобетона.

Бетон - строительный материал, который хорошо работает на сжатие и плохо на растяжение. Цель армирования бетона легко показать на железобетонной балке, работающей на изгиб.
При изгибе балки её верхняя часть сжимается и бетон здесь работает хорошо. Нижняя часть при изгибе растягивается и тут появляются трещины. При армировании нижней части балки растяжение будет воспринимать арматура.

Железобетон позволяет использовать все преимущества бетона как искусственного камня и стальной арматуры, хорошо работающей на растяжение.

Читайте также: